CN101662144A - 一种配电网的馈线自动化处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种配电网的馈线自动化处理方法及装置，将电站出口重合器的第一次重合闸用于排除瞬时性的线路故障，若第一次重合闸失败，该次线路故障为永久性故障，该线路上的所有主网上的分段开关分闸，然后按照电压及其变化情况与时间配合隔离故障区段，恢复非故障区段的正常供电；若是短分支线上的永久性故障，该短分支线分叉处分段开关在两次过流脉冲计数到且开关两侧失电后分闸并闭锁，实现故障区段的自动隔离。另外，本方案也充分考虑了单相接地故障时的处理。本发明使故障处理简便可靠，可最大限度地在短时间内恢复瞬时性故障的全部线路或永久性故障时非故障线路的正常供电。

Description

一种配电网的馈线自动化处理方法及装置

技术领域

本发明涉及供电线路故障的自动化处理方法，具体地说是指一种配电网的馈线自动化处理方法及装置。

背景技术

以日本东芝公司的VSP5为代表的重合器和电压-时间型分段器配合方式是一种应用较为普遍的馈线自动化方式。当发生故障时重合器跳闸，随后沿线分段器因失压而分闸，经一段延时后重合器第一次重合，沿线分段器依次顺序自动合闸，当合到故障点时，引起重合器和分段器第二轮跳闸，并将与故障区段相连的分段器闭锁在分闸位置，经一段延时后重合器第二次重合就可以恢复健全区段的供电。

当发生暂时性故障时，上述重合器与电压-时间型分段器配合方式也需要按顺序依次重合来恢复供电，造成瞬时停电时间较长。此外，在支线上发生故障时，也会导致电源开关跳闸，从而造成主干线路和支线都中断供电。

上述方案对于分支线一律采用断路器或重合器作分叉分支开关，从开关动作的分散性来看，前一级装置的保护定值设定较难把握；另外该方案也未充分考虑主干线及分支线发生单相接地故障时的处理。

根据资料统计，架空线路的瞬时性故障占总线路故障比例的70％左右，因此，上述电压-时间型馈线自动化方案在供电的可靠性、故障处理的及时性上有所欠缺。

发明内容

本发明提供一种配电网的馈线自动化处理方法其装置，其主要目的在于克服现有馈线自动化处理方法对暂时性故障和永久性故障采用相同方法处理而导致的瞬时停电时间较长、支线上发生故障时也会造成主干线路和支线都中断供电的缺点。

本发明采用如下技术方案：

一种配电网的馈线自动化处理方法，包括：1)电站和主干线间用重合器连接，两条主干线间用联络开关连接，主干线的各区段之间用分段开关连接，联络开关常开，分段开关常闭；2)主干线上的一个区段发生故障时，重合器第一次跳闸，在该故障区段两端的分段开关两侧失压，在联络开关的一侧失压，在该分段开关和联络开关的失压延时时间内，重合器第一次重合，若故障排除，恢复正常供电；3)若故障仍未排除，重合器第二次跳闸，上述分段开关的失压延时时间到后其两侧仍都无压则分闸，联络开关的失压延时时间到后其一侧仍无压则开始计算持续失压延时时间；重合器第二次重合，距离重合器较近的分段开关的一侧得电，经其得电延时时间后合闸，距离重合器较远的分段开关的一侧得电，并在其得电延时时间内检测到故障电压脉冲而闭锁在分闸状态；重合器第三次跳闸，距离重合器较近的分段开关在合闸延时时间内再次失压，分闸并闭锁；重合器第三次合闸，联络开关的持续失压延时时间到后合闸，经设定时间后，重合器的重合次数被清除。

前述一种配电网的馈线自动化处理方法，还包括：1)主干线和短分支线之间通过分支开关连接；2)分支线发生故障时，重合器第一次跳闸，分支开关第一次过流计数，重合器第一次重合，若故障排除，恢复正常供电，经设定时间后分支开关的过流计数被清除；3)若故障未排除，重合器第二次跳闸，分支开关第二次过流计数，且其两侧均无压，则分支开关分闸并闭锁，分支线被隔离。

另外还包括：1)重合器第一次跳闸后，各分段开关两侧失压，在联络开关的一侧失压，在分段开关和联络开关的失压延时时间内，重合器第一次合闸，若故障排除，恢复正常供电；2)若故障未排除，重合器第二次跳闸，分段开关的失压延时时间到后其两侧仍都无压则分闸，联络开关的失压延时时间到后其一侧仍无压则开始计算持续失压延时时间；重合器第二次合闸，各分段开关一侧得电，在其得电延时时间到后合闸，并在经合闸延时时间后关闭其失压分闸闭锁功能；联络开关的持续失压延时时间内检测到其两侧均有正常电压，则禁止其合闸功能，其持续失压延时时间停止计时，经设定时间后该持续失压延时时间及重合器的重合次数被清除。

前述一种配电网的馈线自动化处理方法，其主干线和长分支线之间通过断路器连接。

所述重合器、分段开关或断路器在其所在区域内发生单相接地故障时，若单相接地故障产生的电流未超出重合器、分段开关或断路器的开断能力，且单相接地故障持续时间超过设定时间时，重合器、分段开关或断路器分闸并闭锁，若单相接地故障产生的电流超出重合器、分段开关或断路器的开断能力，且单相接地故障持续时间超过设定时间时，由重合器、分段开关或断路器的后备保护装置跳闸，且重合器、分段开关或断路器在后备保护装置跳闸后分闸闭锁。

一种配电网的馈线自动化处理装置，在电站和主干线间用重合器连接，在两条主干线间用联络开关连接，在主干线的各区段之间用分段开关连接，联络开关常开，分段开关常闭；其中，重合器具有三次重合功能，并按设定的定时限定值进行保护；分段开关在双侧失压后的失压延时时间内仍无压时分闸，当一侧有电时开始计算得电延时时间，当该得电延时时间到设定值时合闸，若在该得电延时时间设定值内检测到故障电压脉冲，则在分闸状态下两侧无压时闭锁，在上述合闸后的合闸延时时间内若再次失压则在两侧无压后分闸并闭锁；联络开关任意一侧失压后在其失压延时时间后仍失压，则开始计算其持续失压延时时间，若持续失压延时时间到设定值时且联络开关两侧合肥市无压则合闸，若在设定值内检测到一侧有故障电压脉冲或在合闸后的合闸延时时间内再次失压，则在其两侧无压后分闸并闭锁。

前述一种配电网的馈线自动化处理装置，在主干线和短分支线之间通过分支开关连接，该分支开关过流一次时计数一次，在计数后得电两秒内恢复正常则计数自动清零，若未在两秒内恢复正常，则在第二次过流时计数第二次，并在两侧无压后分闸并闭锁。

前述一种配电网的馈线自动化处理装置，在主干线和长分支线之间通过断路器连接，起过流速断保护功能。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：一，充分利用开关控制装置中的配电自动化监控单元(FTU)捕捉主网上分段开关两侧的电压变化，使故障处理简便可靠，可最大限度地在短时间内恢复瞬时性故障的全部线路或永久性故障时非故障线路的正常供电；二，对于分支线路不长、结构较为健康的分支线，分叉处开关可以选用具有分段功能且带看门狗功能的分支开关，对于分支线路较长、经常发生故障的分支线，分叉处可选用断路器，当支线发生故障时有效隔离；三，本发明也充分考虑了单相接地故障时的处理；四，充分考虑我国城乡电网的配网条件，可满足不同配网馈线的各种需求，把可靠性、安全性放在首位，以将开关的动作次数降到最低为原则，并遵循各地的配网状况，按照配网自动化分阶段实施的原则性要求，做到无需更换设备即可满足配电网自动化***的升级要求。

附图说明

图1为本发明的线路连接结构示意图；

图2为本发明主干线发生故障时各部件的动作顺序示意图；

图3为本发明短分支线发生故障时各部件的动作顺序示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

一种配电网的馈线自动化处理装置，参照图1，在电站A、B和主干线L1、L2间分别用重合器CH1、CH2连接，在两条主干线L1、L2间用联络开关L连接，在主干线L1、L2的各区段之间用分段开关F1、F2、F3、F4连接，联络开L关常开，分段开关F1、F2、F3、F4常闭。主干线L1和短分支线L3之间通过分支开关Fz连接，主干线L1和短分支线L4之间通过断路器Dz连接。

重合器CH1和CH2具有三次重合功能，按其电流时间曲线进行配合保护，或按设定的定时限定值进行保护，并具备看门狗功能。

分段开关F1、F2、F3、F4在双侧失压后的失压延时时间内仍无压时分闸，当一侧有电时开始计算得电延时时间，当该得电延时时间到设定值时合闸，若在该得电延时时间设定值内检测到故障电压脉冲，则在分闸状态下两侧无压时闭锁，在上述合闸后的合闸延时时间内若再次失压则在两侧无压后分闸并闭锁；联络开关L任意一侧失压后在其失压延时时间后仍失压，则开始计算其持续失压延时时间，若持续失压延时时间到设定值时且联络开关两侧合肥市无压则合闸，若在设定值内检测到一侧有故障电压脉冲或在合闸后的合闸延时时间内再次失压，则在其两侧无压后分闸并闭锁；分支开关Fz过流一次时计数一次，在计数后得电两秒内恢复正常则计数自动清零，若未在两秒内恢复正常，则在第二次过流时计数第二次，并在两侧无压后分闸并闭锁；断路器Dz起过流速断保护功能。

参照图2，当主干线L1上的一个区段F1-F2间发生故障时，重合器CH1在时间点T1第一次跳闸，在该故障区段两端的分段开关F1、F2两侧失压，在联络开关L的一侧失压。在该分段开关F1、F2的失压延时时间T和联络开关L的失压延时时间S内，重合器CH1在时间点T2第一次重合，若故障排除，第一次重合成功，恢复正常供电。

若故障仍未排除，重合器CH1在时间点T3第二次跳闸，上述分段开关F1、F2的失压延时时间T到后其两侧仍都无压则在时间点T4分闸，联络开关L的失压延时时间S到后其一侧仍无压则从时间点T4开始计算持续失压延时时间X1。

重合器CH1在时间点T5第二次重合，距离重合器CH1较近的分段开关F1的一侧在该时间点T5得电，经其得电延时时间X后在时间点T6合闸，因其在Y时间内检测到故障电压脉冲，当CH1在时间点T7第三次跳闸后，F1在时间点T8分闸并闭锁；距离重合器CH1较远的分段开关F2的一侧在时间点T6得电，并在其得电延时时间X内检测到故障电压脉冲而在时间点T8闭锁在分闸状态。

重合器CH1在时间点T7第三次跳闸，距离重合器CH1较近的分段开关F1在其合闸延时时间Y内再次失压，距离重合器CH1较远的分段开关F2在得电延时X时间内再次失压，因而F1、F2在时间点T8分闸并闭锁。重合器CH1在时间点T9第三次合闸，联络开关L的持续失压延时时间X1到后在时间点T10合闸，***复归时间到后，重合器CH1的重合次数被清除。

至此，故障区段F1-F2被隔离，电站A对CH1-F1段供电，电站B对F2-L-F3-F4-CH2段供电。

参照图3，当分支线L3发生故障时，重合器CH1在时间点T1第一次跳闸，分支开关Fz第一次过流计数，分段开关F1、F2两侧失压，在联络开关L的一侧失压，在分段开关F1、F2的失压延时时间T和联络开关L的失压延时时间S内，重合器CH1在时间点T2第一次合闸，若故障排除，恢复正常供电，***复归时间到后分支开关Fz的过流计数被清除。

若故障未排除，重合器CH1在时间点T3第二次跳闸，分支开关Fz第二次过流计数，且其两侧均无压，则分支开关Fz在时间点T3分闸并闭锁，短分支线L3被隔离。

分段开关F1、F2的失压延时时间T到后其两侧仍都无压则在时间点T4分闸，联络开关L的失压延时时间S到后其一侧仍无压则在时间点T4开始计算持续失压延时时间X1。重合器CH1在时间点T5第二次合闸，分段开关F1一侧得电，在其得电延时时间X到后在时间点T6合闸，并在经合闸延时时间Y后在时间点T7启动其失压分闸闭锁功能直至***复归时间到，分段开关F2一侧在时间点T6得电，在其得电延时时间X到后在时间点T8合闸，并在经合闸延时时间Y后在时间点T9启动其失压分闸闭锁功能直至***复归时间到。

联络开关L的持续失压延时时间X1内在时间点T10检测到其两侧均有正常电压，则禁止合闸功能有效，其持续失压延时时间X1自动停止计时，经设定的***复归时间到后该持续失压延时时间及重合器CH1的重合次数被清除。

至此，故障的短分支线L3被隔离，电站A向CH1-F1-F2-L供电，电站B向CH2-F4-F3-L供电。

断路器Dz具有过流、速断保护功能，安装于长分支线L4的分叉处，用以当故障率高的长分支线L4上有线路故障时减少跳闸停电范围。

上述重合器CH1、分段开关F1、F2、F3、F4或断路器Dz在其所在区域内发生单相接地故障时，若单相接地故障产生的电流未超出重合器CH1、分段开关F1、F2、F3、F4或断路器Dz的开断能力，且单相接地故障持续时间超过设定时间时，重合器CH1、分段开关F1、F2、F3、F4或断路器Dz分闸并闭锁，若单相接地故障产生的电流超出重合器CH1、分段开关F1、F2、F3、F4或断路器Dz的开断能力，且单相接地故障持续时间超过设定时间时，由重合器CH1、分段开关F1、F2、F3、F4或断路器Dz的后备保护装置跳闸，且重合器CH1、分段开关F1、F2、F3、F4或断路器Dz在后备保护装置跳闸后分闸闭锁。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1、一种配电网的馈线自动化处理方法，其特征在于包括：

1)电站和主干线间用重合器连接，两条主干线间用联络开关连接，主干线的各区段之间用分段开关连接，联络开关常开，分段开关常闭；

2)主干线上的一个区段发生故障时，重合器第一次跳闸，在该故障区段两端的分段开关两侧失压，在联络开关的一侧失压，在该分段开关和联络开关的失压延时时间内，重合器第一次重合，若故障排除，恢复正常供电；

3)若故障仍未排除，重合器第二次跳闸，上述分段开关的失压延时时间到后其两侧仍都无压则分闸，联络开关的失压延时时间到后其一侧仍无压则开始计算持续失压延时时间；重合器第二次重合，距离重合器较近的分段开关的一侧得电，经其得电延时时间后合闸，距离重合器较远的分段开关的一侧得电，并在其得电延时时间内检测到故障电压脉冲而闭锁在分闸状态；重合器第三次跳闸，距离重合器较近的分段开关在合闸延时时间内再次失压，分闸并闭锁；重合器第三次合闸，联络开关的持续失压延时时间到后合闸，经设定时间后，重合器的重合次数被清除。

2、如权利要求1所述的一种配电网的馈线自动化处理方法，其特征在于还包括：

1)主干线和分支线之间通过分支开关连接；

2)分支线发生故障时，重合器第一次跳闸，分支开关第一次过流计数，重合器第一次重合，若故障排除，恢复正常供电，经设定时间后分支开关的过流计数被清除；

3)若故障未排除，重合器第二次跳闸，分支开关第二次过流计数，且其两侧均无压，则分支开关分闸并闭锁，分支线被隔离。

3、如权利要求2所述的一种配电网的馈线自动化处理方法，其特征在于：所述分支线为短分支线。

4、如权利要求2所述的一种配电网的馈线自动化处理方法，其特征在于还包括：

1)重合器第一次跳闸后，各分段开关两侧失压，在联络开关的一侧失压，在分段开关和联络开关的失压延时时间内，重合器第一次合闸，若故障排除，恢复正常供电；

2)若故障未排除，重合器第二次跳闸，分段开关的失压延时时间到后其两侧仍都无压则分闸，联络开关的失压延时时间到后其一侧仍无压则开始计算持续失压延时时间；重合器第二次合闸，各分段开关一侧得电，在其得电延时时间到后合闸，并在经合闸延时时间后关闭其失压分闸闭锁功能；联络开关的持续失压延时时间内检测到其两侧均有正常电压，则禁止其合闸功能，其持续失压延时时间停止计时，经设定时间后该持续失压延时时间及重合器的重合次数被清除。

5、如权利要求1所述的一种配电网的馈线自动化处理方法，其特征在于：主干线和分支线之间通过断路器连接。

6、如权利要求5所述的一种配电网的馈线自动化处理方法，其特征在于：所述分支线为长分支线。

7、如权利要求5所述的一种配电网的馈线自动化处理方法，其特征在于：所述重合器、分段开关或断路器在其所在区域内发生单相接地故障时，若单相接地故障产生的电流未超出重合器、分段开关或断路器的开断能力，且单相接地故障持续时间超过设定时间时，重合器、分段开关或断路器分闸并闭锁，若单相接地故障产生的电流超出重合器、分段开关或断路器的开断能力，且单相接地故障持续时间超过设定时间时，由重合器、分段开关或断路器的后备保护装置跳闸，且重合器、分段开关或断路器在后备保护装置跳闸后分闸闭锁。

8、一种配电网的馈线自动化处理装置，其特征在于：在电站和主干线间用重合器连接，在两条主干线间用联络开关连接，在主干线的各区段之间用分段开关连接，联络开关常开，分段开关常闭；其中，

重合器具有三次重合功能，并按设定的定时限定值进行保护；

分段开关在双侧失压后的失压延时时间内仍无压时分闸，当一侧有电时开始计算得电延时时间，当该得电延时时间到设定值时合闸，若在该得电延时时间设定值内检测到故障电压脉冲，则在分闸状态下两侧无压时闭锁，在上述合闸后的合闸延时时间内若再次失压则在两侧无压后分闸并闭锁；

联络开关任意一侧失压后在其失压延时时间后仍失压，则开始计算其持续失压延时时间，若持续失压延时时间到设定值时且联络开关两侧合肥市无压则合闸，若在设定值内检测到一侧有故障电压脉冲或在合闸后的合闸延时时间内再次失压，则在其两侧无压后分闸并闭锁。

9、如权利要求8所述的一种配电网的馈线自动化处理装置，其特征在于：在主干线和短分支线之间通过分支开关连接，该分支开关过流一次时计数一次，在计数后得电两秒内恢复正常则计数自动清零，若未在两秒内恢复正常，则在第二次过流时计数第二次，并在两侧无压后分闸并闭锁。

10、如权利要求8所述的一种配电网的馈线自动化处理装置，其特征在于：

在主干线和长分支线之间通过断路器连接，起过流速断保护功能。

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